Die Bedeutung und Entschlüsselung des Genoms

Es ist vielleicht der wichtigste Code von allen. Das menschliche Genom ist die Bauanleitung für den Menschen. Beim Wettlauf um den Schlüssel des Lebens geht es um ein potenzielles Riesengeschäft. Die menschliche Genomsequenz ist das gemeinsame Erbe der Menschheit. Niemand sollte sie besitzen können. So sollte das nicht laufen. Die Wissenschaft wird an ihre Grenzen geführt. Es war eine Riesenaufgabe, ähnlich der, den ersten Menschen auf den Mond zu bringen. Niemand wusste, ob die Algorithmen und die Rechenleistung der Computer ausreichen würden. Den menschlichen Code zu kennen, würde unser Verständnis vom Leben von Grund auf ändern. Vier Milliarden Jahre und hier sitze ich, der erste Mensch, der das jemals gesehen hat. Die Welt ist ein Schicksal. Dies sind die Codes, die unsere Welt verändert haben. Seltsame Zeichen. Scheinbar zufällige Buchstaben und Zahlen. Worte, die keinen Sinn ergeben. Wer sie entschlüsselt, lüftet militärische Geheimnisse, entdeckt antike Zivilisationen und enttarnt Spione und Kriminelle. Hinter jeder Lösung stecken geniale Köpfe, unglaubliche Geschichten und faszinierende Geheimnisse. Jeder Organismus hat ein Genom, seinen eigenen Code. Eine Art Programm, das uns von einem einzelligen Ei zu einem Embryo, einem Fötus und schließlich zu einem Baby werden lässt, das sich dann weiterentwickelt. Die Kombination all dieser Gene macht uns zu dem, was wir sind. Das menschliche Genom, unser Code des Lebens, bestimmt, wie wir aussehen. Jetzt bin ich weißhaarig, das liegt an meinen Genen. Früher waren meine Haare rot, auch das waren meine Gene. Es sagt uns, wo wir herkommen. Als Menschen enthalten wir auch Gensequenzen der Neandertaler. Ein Stück von ihnen ist in uns. Es bestimmt, wohin wir gehen. Genmutationen erhöhen das Risiko, bestimmte Krankheiten zu bekommen. Dieser Code findet sich in jeder Zelle unseres Körpers. Das Genom ist mehrere Meter lang und zugleich ist es winzig. Es ist extrem dünn, gerade mal ein Hundertstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Wir können die Zellen auf unserer Haut nicht sehen, doch jede von ihnen trägt ein komplettes Genom in ihrem Kern. Ende des 20. Jahrhunderts wurde die Entschlüsselung des menschlichen Genoms zum heiligen Gral der Molekularwissenschaft. Gelänge es den Forschern herauszufinden, wie die menschliche DNA funktioniert, würden sie nicht nur erkennen, wer wir sind, sondern auch, warum es zu Problemen kommt und sogar, wie sich diese vermeiden lassen. Den Code des menschlichen Genoms zu knacken, ist vermutlich der wichtigste Schritt auf dem Weg. die biologische Natur der Menschheit zu verstehen. Davon hängt unglaublich viel ab, von wichtigen archäologischen Erkenntnissen bis zum Wissen, wie wir länger gesund leben und einige der schlimmsten Krankheiten heilen können. Der Versuch, diesen so wichtigen Code zu knacken, beginnt vor mehr als 150 Jahren. Im Gemüsegarten eines tschechischen Klosters entwickelt der Augustinermönch und Priester Gregor Johann Mendel eine starke Faszination für Pflanzen. Neben den normalen Pflichten, die ein Mönch so hat, führte er im Garten des Klosters umfassende Experimente mit Erbsenpflanzen durch. Als Ergebnis einer jahrelangen Arbeit demonstrierte Mendel etwas fundamental Wichtiges, das wir bis dahin nicht verstanden hatten. Mendel beschäftigt sich in der Klinik mit Erbsenpflanzen. ...intensiv mit dem Konzept der Familienähnlichkeit. Es schien normal, dass wir alle irgendwie unseren Eltern ähnlich sehen. Betrachten wir nur die Porträts der europäischen Königshäuser. Die Familienähnlichkeit ist frappierend. Doch niemand wusste, warum das eigentlich so ist. Acht Jahre lang kultiviert und kreuzt Mendel insgesamt etwa 28.000 Erbsenpflanzen. Sorgfältig notiert er Form, Größe, Beschaffenheit und Farbe der Blüten, Samen und Samenhülsen sowie ihre Höhe. Mendel zeigte auf, dass die Weitergabe spezifischer Eigenarten, zum Beispiel ob die Erbse faltig oder glatt war, nichts mit der von ihr vererbten Länge zu tun hat. Er wies damit nach, dass wir als Organismen unser Erbe in separaten Einheiten weitergeben. So erben wir als Mensch zum Beispiel die Nasenform unserer Mutter, aber zugleich die Ohrenform unseres Vaters. Die einzelnen Merkmale sind also nicht miteinander verbunden. Mendel schlussfolgert, dass es einzelne Informationseinheiten sind, die bestimmen, was wir erben. Im Lauf des folgenden Jahrhunderts entdeckt die Wissenschaft, dass es sich bei diesen Einheiten um Gene handelt. Sie agieren in jedem Zellkern und sie bestehen aus nur vier chemischen Bausteinen. Diese sogenannten Nukleotide oder Basen sind Adenin, Zytosin, Guanin und Thymin oder schlicht A, C, G und T. Es ist so einfach und ermöglicht doch all diese wunderbaren Organismen, die wir sind. Vier Buchstaben, drei Milliardenfach wiederholt, ergeben das menschliche Genom. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts vermuten die Wissenschaftler bereits, dass die Reihenfolge der Buchstaben innerhalb des Codes festlegt, wie jeder von uns gemacht ist. Von der Farbe der Augen bis zu Merkmalen unserer Persönlichkeit. Doch die spezifische Anordnung der Buchstaben bleibt ihnen verborgen. Bis zum Jahr 1953, als zwei junge Molekularbiologen in einem Pub in Cambridge verkünden, sie hätten das Geheimnis des Lebens entdeckt. Den Kneipengängern ist egal, was das für die Wissenschaft und die Menschheit bedeutet. Doch der Amerikaner James Watson und der Brite Francis Crick sind auf etwas gestoßen, was unser Verständnis von Humangenetik revolutionieren wird. Sie haben die Struktur unserer DNA, der Desoxyribonukleinsäure, entschlüsselt. Sie entdeckten als erste, dass die vier Buchstaben A, C, G und T in der heute wohlbekannten Helixstruktur angeordnet sind. Mit Watsons und Cricks Erkenntnis wurde klar, dass die Reihenfolge der Buchstaben in der Struktur der DNA keine beliebige war. Sie folgten einer spezifischen Ordnung, die wiederum Informationen enthielt. Es ist fast wie ein Computercode. Der besteht aus Nullen und Einsen, deren Anordnung die relevante Information enthält. Genauso ist es mit den Buchstaben, also den Nukleinsäuren. Sie tragen die Informationen. Statt eines Binärcodes haben wir es hier mit einem Code aus vier Buchstaben zu tun. Mit ihrer Pionierarbeit entschlüsseln Watson und Crick die Strukturen. Struktur der DNA. Aber ihren Code zu knacken und herauszufinden, welche Kombination von A, C, G und T, welche Eigenschaften weitergibt, ist viel mehr als das. In den 70er Jahren kannten wir die Helixstruktur der DNA und wussten, dass der genetische Code im Wesentlichen aus vier Basen besteht. Allerdings hatten wir noch keine Methode, die Buchstaben zu lesen. Die Wissenschaftler haben das Buch des Lebens entdeckt, doch sie können es noch nicht lesen. Die fantastische Entdeckung von Watson und Crick begeistert die Fachwelt. Derweil schickt sich ein anderer Wissenschaftler aus Cambridge an, die Entschlüsselung der menschlichen DNA voranzutreiben. Der brillante Biochemiker Fred Sanger, Träger des Nobelpreises für Chemie für seine Arbeiten über die Struktur der Proteine, sucht nach einem Weg, den Code des Lebens zu lesen. Sein genialer Ansatz besteht darin, nicht mit dem Riesenrätsel der menschlichen DNA zu beginnen, sondern viel kleiner. Die meisten denken im Zusammenhang mit DNA an etwas ziemlich Kleines, vielleicht an ein Bakterium. Doch Fred Sanger dachte noch kleiner. Dies ist Phyx 174. Ein Virus, so winzig, dass es Bakterien infiziert. Die DNA dieses Enterobakteriophagen besteht aus nur 5400 der vier Nukleotide A, C, G und T. Der Vorteil bei der Verwendung von Bakteriophagen ist, dass ihr Genom sehr klein ist und sich außerdem eine große Zahl von ihnen im Labor züchten lässt. Damit stehen große Mengen exakt gleicher DNA zur Verfügung. Das war der entscheidende Durchbruch. Sanger dupliziert die DNA des Bakteriums, verwendet aber eine Chemikalie, die den Replikationsprozess zufällig stoppt, wenn ein bestimmtes der vier Nukleotide auftaucht. So erhält er viele verschiedene DNA-Längen, die jeweils mit einem A enden und die er vergleichen kann. Anschließend wendet er ein Verfahren namens Elektrophorese an. bei dem die einzelnen DNA-Stränge durch ein Gel gezogen werden. Gel ist eine Struktur, die die Moleküle verlangsamt, wenn man einen elektrischen Strom durch sie hindurch leitet. Diese kleinen Moleküle bewegen sich sehr schnell. Diese großen Moleküle bewegen sich sehr viel langsamer. Damit lassen sie sich separieren. Da dieser Vorgang mit bloßem Auge nicht erkennbar ist, wird ein fotografischer Film über das Gel gelegt. Mittels Röntgenstrahlen werden die radioaktiven Marker am Ende jedes Fragments beleuchtet, wodurch die Positionen aller A-Nukleotide im DNA-Strang sichtbar werden. Der Prozess wird anschließend für die verbleibenden drei Nukleotide C, G und T wiederholt. Schließlich können die Buchstaben zusammengesetzt und die vollständige DNA-Sequenz gelesen werden. Da dies jedoch nur ein winziges Fragment des viralen Genoms ist, muss Sanger den Vorgang viele Male wiederholen. Die Herausforderung bestand nun darin, diese verschiedenen DNA-Fragmente so zusammenzusetzen, dass die Sequenz des Genoms wiederhergestellt war. Sanger beschließt, nach Schnittmengen zwischen den sequenzierten Abschnitten zu suchen. Dabei bedient er sich einer typischen Code-Knacker-Technik. Er schiebt den Code so lange hin und her, bis er eine Übereinstimmung findet. So gelangte er ans Ende einer Region und an den Anfang einer anderen, sah Überschneidungen und konnte sie miteinander abgleichen. Es ist eine mühsame Arbeit voller Schwierigkeiten aufgrund der großen Zahl identischer, sich wiederholender Sequenzen und der geringen Größe der Fragmente. Doch nach 17 langen Jahren knackt Sänger 1977 endlich den Code. Diese beiden Passagen müssen sozusagen von derselben Seite stammen, denn sie enthalten den gleichen Text. Nun lässt sich das Genom des winzigen Virus in Gänze lesen. Fred Sanger demonstrierte, dass sich die gesamte genetische Sequenz eines Organismus herausfinden lässt. Es war das erste Mal, dass dies wirklich gelang und es war eine unglaubliche Leistung. Für die Erfindung der genetischen Sequenzierung erhält Sanger seinen zweiten Nobelpreis. Die Sanger-Technik ist ein Meilenstein. Die Wissenschaft verfügt nun über das notwendige Werkzeug, um den genetischen Code des Menschen zu entschlüsseln. In den späten 80er Jahren wird es dank wissenschaftlicher Fortschritte möglich, bis zu 500 DNA-Buchstaben auf einmal zu lesen. Doch es ist noch ein weiter Weg bis zur Entschlüsselung der drei Milliarden Basen, aus denen das menschliche Genom besteht. Wir konnten gerade mal die DNA-Zeichen dekodieren. Es war ein winziger Schritt vorwärts, angesichts der Dimensionen, die die Entschlüsselung des Genoms hatte. Unter den Wissenschaftlern herrschte großes Verlust. Skepsis darüber, ob dies überhaupt als wissenschaftliches Projekt bezeichnet werden konnte. Doch in einem Labor in St. Louis kommt ein Mann der Verwirklichung des Wunschtraums immer näher. Bob Waterston analysiert das Genom eines winzigen parasitären Wurms. Es enthält über 37.000 mal mehr Basen als Fred Sangers Bakteriophage. Seit den 80er Jahren arbeitete ich an der Kartierung des Wurms und wir begriffen, dass das, was wir mit dem machten, auch beim Menschen funktionieren würde. Waterston gehört zu einer kleinen, aber wachsenden Zahl von Wissenschaftlern, die fest daran glauben, dass der schier unerreichbare Traum von der Entschlüsselung des menschlichen Genoms Wirklichkeit werden kann. Allerdings wird es sehr viel Zeit und Geld kosten. Ein Teil der Biologen-Community hielt die Idee für völlig verrückt, als sie zum ersten Mal davon hörten. Es gab eine Menge Fragen. Es wäre eine große Sache, aber die Kosten wären gigantisch. Glücklicherweise gibt es einen Investor mit einer Vision. Er erkennt den potenziellen Nutzen der Entschlüsselung des menschlichen Genoms und verfügt über ausreichend Kapital, um sie zu finanzieren. Die amerikanische Regierung. Am 1. Oktober 1990 stellt der Kongress drei Milliarden Dollar bereit, um das ehrgeizigste biologische Forschungsprojekt der Geschichte auf den Weg zu bringen. Die Entschlüsselung des vollständigen menschlichen Genoms. Die molekularbiologische Gemeinschaft war begeistert. Die Wissenschaftler waren gespannt auf die Ergebnisse, ahnten jedoch, dass es ein langer, schwerer Weg zum Ziel sein würde. Es ist ein Mammutprojekt. Doch es stehen Mittel bereit, um die internationale Forschung 15 Jahre lang zu fördern. Wissenschaftler aus den USA, dem Vereinigten Königreich, Japan, Frankreich, Deutschland und China kooperieren nun, um den menschlichen Code zu knacken. Das menschliche Genom ist unser aller Erbe. Daher war es von entscheidender Bedeutung, Vertreter aus verschiedenen Teilen der Welt an diesem Projekt zu beteiligen. Es sollte das Genom der Menschheit werden. Die amerikanische Forschungsbeteiligung erfolgt unter der Leitung von Cricks Partner James Watson und dem Biologen Bob Waterston. In Großbritannien stellt der Nobelpreisträger und Biologe John Sulston ein Spitzenteam zusammen. Zufällig begegnet er der Sequenzierungsspezialistin Jane Rogers. Ich arbeitete in London. Wir waren eine junge Familie. Also erkundigte ich mich beim Medical Research Council, ob es Stellen in Cambridge gäbe, damit ich nicht täglich nach London pendeln müsste. Salston arbeitet an einem Vorschlag für eine hochmoderne Forschungseinrichtung, die sich der Entschlüsselung des menschlichen Genoms widmen soll. Nach ein paar Gläschen Sherry auf nüchternen Magen war er der Meinung, dass ich eine geeignete Kandidatin für die Stelle wäre. Gemeinsam schrieben wir ein Konzept. 1992 wird am Stadtrand von Cambridge Das nach dem Vater der DNA-Sequenzierung benannte Sanger Center eröffnet. Auf dem Gelände von Hickston Hall entstand der neue Wellcome Trust Genome Campus. Wir sahen uns an und wussten, jetzt wird's ernst. Das Sanger Center wird aktuell erweitert. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms, eine gewaltige globale Initiative, soll bis zum Jahr 2005 abgeschlossen sein. Das Humangenom-Projekt verfügt nun über erstklassige Einrichtungen und die besten Molekularbiologen der Welt. Doch es gibt ein entscheidendes Problem. Wir sahen immer nur 500 Zeichen gleichzeitig, großzügig gerechnet. Anfangs waren es eher maximal 300. Als das Projekt an den Start ging, verfügten wir nicht einmal über die Technik, die es ermöglichen sollte. Es war gigantisch. Nicht nur die Sequenzierungstechnik fehlt, auch die Rechenleistung der Computer entspricht längst nicht den Anforderungen der gewaltigen Aufgabe. PCs waren damals noch sehr neu. Ich hatte so eine kleine Kiste, einen Apple. Das war das Modernste, was es damals gab. Ich erinnere mich nicht mehr an die Rechenleistung meines Computers, aber es war bestenfalls ein Bruch der Technologie. Teil dessen, was Rechner oder auch ein iPhone heute bieten. Auf meinem Schreibtisch stand ein kleiner IBM-PC. Meine Uhr kann heute mehr als dieses Gerät. Uns war von Anfang an klar, dass das, was wir hatten, nicht reichen würde, um den Job zu erledigen. Waterston, Rogers und die übrigen Mitglieder des internationalen Teams wissen aber auch, dass es kein Zurück gibt. Sie müssen auf den technischen Fortschritt vertrauen. Allen war klar, dass das Genom die entscheidende Information über den Menschen ist. Könnten wir es verstehen, dann könnten wir es auch manipulieren. Dadurch könnte man Krankheiten verhindern und erkennen, wie Biologie tatsächlich funktioniert. Vielleicht gäbe es sogar die Chance, alles komplett neu zu gestalten. Die Wissenschaftler machen sich an die Arbeit. Ihr Projekt wird Konsequenzen für jeden Aspekt des menschlichen Daseins haben. Zunächst müssen sie eine Karte erstellen, um durch das Humangenom zu navigieren. Das Genom ist faszinierend komplex und schwierig zu handhaben. Es ist so, als würde man von einem Satelliten runter auf die Erde blicken. Man erkennt den Planeten, aber sieht keine Details. Daher wollten wir zunächst Wegmarken setzen. Die Teams suchen nach diesen Orientierungspunkten, indem sie kleine DNA-Abschnitte aus mehreren Einzelproben vergleichen. Weicht der Abschnitt eines DNA-Strangs von einer anderen, eigentlich identischen Probe ab, ist das ein Hinweis darauf, dass es in dieser Region des menschlichen Genoms etwas Besonderes geben könnte. Aus den markierten Relationen zwischen den diversen Orientierungspunkten entsteht eine Karte mit potenziell interessanten Stellen. Die Wissenschaftler beginnen, die Punkte miteinander zu verbinden. Allerdings können mehrere Labors, die drei Milliarden Basen bearbeiten, nur effizient sein, wenn jedes Team ein klar definiertes Ziel verfolgt. Unser Labor hatte das gleiche Stück DNA sequenziert wie ein anderes. Wir wussten nicht voneinander. Es war wie ein Autounfall mitten in der Wüste. Wir haben das gesamte menschliche Genom zu sequenzieren und zwei Labore erwischen ausgerechnet die gleiche Sequenz. Es war also unerlässlich, das Projekt sinnvoll aufzuteilen. Praktischerweise ist das menschliche Genom bereits in jeder Zelle in kleinere Stränge unterteilt, die Chromosomen. Jede Zelle enthält 23 Chromosomenpaare, in die die DNA fest verwoben ist. Sie spielen eine entscheidende Rolle dabei, dass die DNA bei der Zellteilung korrekt kopiert und verteilt wird. Chromosomen lassen sich relativ einfach in ziemlich reiner Form isolieren. Man arbeitet dann jeweils an Chromosom 1 oder an Chromosom 2 und so weiter. Die internationalen Teams des Humangenom-Projekts teilen sich die Chromosomen auf. Damit rationalisieren sie die Arbeitsabläufe, verringern jedoch nicht den Arbeitsaufwand, da jedes Chromosom immer noch hunderte Millionen A's, C's, G's und T's enthält, die alle identifiziert werden müssen. Die Uhr tickt. 15 Jahre, um den gesamten Code des menschlichen Lebens zu entschlüsseln, sind sehr wenig Zeit. Wissenschaftlich gesehen ist es fast ein Ding der Unmöglichkeit. Die Prozesse müssen unbedingt beschleunigt werden. Wir würden die Effizienz steigern, wenn jedes Team nur jeweils für einen kleinen Teil des Prozesses verantwortlich wäre. Dann hätten wir nur einen kleinen Teil zu lernen. müssten nur Experten für eine bestimmte klar umrissene Region sein. Im Grunde wie am Fließband einer Autofabrik, wo einer für die Montage der Türen und ein anderer für den Einbau der Sitze zuständig ist. Diese neue Arbeitsweise erfordert auch neue Arbeitskräfte. Wir schalteten Anzeigen in den Lokalzeitungen. Wir suchten Leute mit technischen Fähigkeiten und handwerklichen Begabungen. Fachkräfte mit guter Sehschärfe und exzellenter Hand-Augen-Koordination oder Techniker, die sich gut mit Computern auskannten, standen oft ganz oben auf der Liste unserer Wunschkandidaten. Im Humangenom-Team arbeiten jedoch nicht nur Menschen. Aufgaben, die früher von hochqualifizierten Wirtschaftsleuten nicht möglich waren, Wissenschaftlern erledigt wurden, übernehmen nun Roboter. Viele Biologen sagten damals, dass es sich hier nicht wirklich um Wissenschaft handelte. Es ging hier um Technologie. Schließlich war unser Prozess ein komplett industrialisierter, kaum anders als die Montage eines Autos. Doch diejenigen, die jetzt an vorderster Front dieser neuen Art der Forschungsarbeit stehen, erkennen ihre Bedeutung. Manchmal, wenn ich die Strings aus A's, C's, G's und T's aus dem von uns analysierten Teil des Genoms auf dem Monitor sah, konnte ich nicht anders als zu denken, was ich hier vor Augen habe, hat sich über vier Milliarden Jahre entwickelt. Und ich bin der erste Mensch, der das sieht. Das ist es, was wir wissen müssen. Und hier bin ich und sehe es zum allerersten Mal. I'm seeing this for the first time. Buchstabe für Buchstabe entschlüsselt das Genomteam in mühevoller Kleinarbeit den Code des Lebens. Die spezifischen Kombinationen von A's, C's, G's und T's, die zusammen unseren Genpool bilden und uns zu dem machen, was wir sind. 1994, vier Jahre nach Projektstart, sind 15.000 Gene im menschlichen Genom identifiziert. Zwei Jahre später identifiziert das Team die ersten mutierten Gene, die für schwere Erbkrankheiten verantwortlich sind. Zu diesem Zeitpunkt hatten wir zwar bereits eine Reihe genetischer Krankheiten identifiziert, doch ihre molekularbiologische Struktur war uns noch unbekannt. Nun hatten wir binnen weniger Monate die DNA für die polyzystische Nierenerkrankung und begannen zu verstehen, wie sie entstand und was ihre Auslöser waren. 1996 identifiziert und lokalisiert das Team die Gene für Parkinson und Prostatakrebs. Es ist ein Durchbruch und ein erster Schritt in eine Zukunft, in der es möglich sein könnte, diese Krankheiten tatsächlich auszurotten. Gleichwohl hat das internationale Wissenschaftlerteam bislang nicht einmal ein Prozent des drei Milliarden Zeichen umfassenden Codes entschlüsselt. Es ist Halbzeit in der Projektterminierung und noch über 99% des Codes müssen geknackt werden. Das Team muss unbedingt das Tempo erhöhen, wird aber durch das wissenschaftliche Prozedere ausgebremst. Als Forscherin sammelst du Daten, wiederholst das Experiment dreimal und erst wenn du Wochen oder Jahre lang kompilierte Daten geprüft und gegengecheckt hast, schreibst du sie auf und veröffentlicht sie. Wir hatten vielleicht die Möglichkeit, nicht eine Sequenz, die einem Humangenetiker hätte nützen können. Doch es dauerte dann noch ein oder zwei Jahre, bis sie veröffentlicht war und Anwendung finden konnte. Dieser langsame Prozess und die Geheimniskrämerei sind ein Riesenproblem für das Humangenom-Projekt. Normalerweise willst du nicht an die große Glocke hängen, dass du einen Code geknackt hast. Wer auch immer ihn geschrieben hat, soll nicht erfahren, dass du ihm auf die Schliche gekommen bist. Beim Genom aber ist das Gegenteil der Fall. Hier müssen alle zusammenarbeiten, sonst wird es ineffizient. Und Ineffizienz bedeutet höhere Kosten und mehr Zeit. Zeit, die das Team nicht hat. Die Lösung für das Dilemma findet sich ausgerechnet an einem ungewöhnlichen Ort. Auf der kleinen Insel Bermuda. In dem populären Urlaubsparadies findet 1996 ein revolutionäres Treffen statt, das die wissenschaftliche Forschung für immer verändern wird. Washington als Konferenzort schied aus. Die USA wären als Gastgeber im eigenen Land zu stark gewesen. Europa war weit weg. Viele hätten die lange Anreise gescheut und wären weggeblieben. Also verabredeten wir uns an einem Ort mitten im Ozean. Michael Morgan, Chef des Humangenom-Projekts beim britischen Wellcome Trust, weiß, wie man das Projekt vorantreiben könnte. Doch seine Idee steht im Widerspruch zu allem, woran die wissenschaftliche Community sich interessiert. ...bislang glaubt. Auf den Bermudas will Morgan seine Kollegen davon überzeugen, ihre wertvollen unveröffentlichten Forschungsergebnisse mit der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft zu teilen. Wer zwei Kilobasen an sequenzierten Daten hatte, eine winzige Menge nach heutigen Maßstäben, sollte sie ohne Nutzungsbeschränkungen ins Internet stellen. Daten freizugeben, ohne zu wissen, was mit ihnen geschehen würde, das war sehr ungewöhnlich. Wenn sie erst einmal öffentliches Eigentum sind, kann jeder sie nutzen. Man hat keine Kontrolle mehr darüber, was andere damit machen. Wir wollten Fortschritte erzielen. Das war aber nur möglich, wenn alle frei mit den Daten arbeiten konnten. Wir alle brauchten den uneingeschränkten Zugriff auf die Daten. Am Ende der Diskussion bat ich um eine Abstimmung per Handzeichen. Ich glaube, es gab niemanden, der seine Hand nicht erhob. Das multinationale Team fasst einen revolutionären Beschluss. Die Daten würden fortan täglich publiziert werden, ohne jede Nutzungsbeschränkung. Das sind die sogenannten Bermuda-Prinzipien. Wir wollten die Sequenzierungsinformationen teilen, während wir sie generierten. Sie würden eine globale Ressource sein. Das Humangenom-Team glaubt, dass Kooperation der Schlüssel zur Lösung des DNA-Codes ist. Doch nicht alle halten sich an die vereinbarten Grundsätze. Das gesamte Projekt steht auf dem Spiel. Nach acht Jahren Laufzeit werden Zeit und Geld allmählich knapp. Und Michael Morgan erhält eine alarmierende Nachricht. Ein neues Sequenzierungsprojekt wurde angekündigt, finanziert von privaten Unternehmen aus den USA. Es würde einen massiven Einfluss auf das Genomprojekt haben. Der Biotech-Konzern Celera plant, einen radikal anderen Weg zu gehen, um den Code des Humangenoms zu knacken. Es war ein attraktives Modell. Sie wollten bioinformatisch vorgehen und modernste Konsequenzen. Computertechnik einsetzen. Ein durchaus spannendes Projekt. Technisch wäre das Vorgehen weniger exakt, aber eben auch schneller und billiger. Damit war Celera eine große Konkurrenz für die Finanzierung durch die US. Die US-Regierung. Amerikanische Staatsgelder fließen in der Regel für Aufgaben, die von der Privatwirtschaft nicht finanziert werden. Wir befürchteten daher, dass Washington uns den Geldhahn abdrehen würde. Liefe das Humangenom-Projekt aus, könnte Celera exklusiv über den Code des Lebens verfügen und damit tun, was das Unternehmen will, sehr viel Geld verdienen. Das Celera-System funktionierte über Abos. Die Firma bot anderen Unternehmen Abonnements, über die diese einen ersten Blick auf die Sequenzierungsdaten werfen konnten. Eine Reihe großer Pharmakonzerne entschied sich für dieses Modell. Sie bezahlten, um Zugang zu den Daten zu bekommen. So sollte Wissenschaft aber nicht funktionieren. Der Zugriff auf den Code einzelner Gene würde an den meistbietenden verkauft werden. Doch man durfte diesen nicht mit anderen teilen und war verpflichtet, Celera über alle Entdeckungen im Zusammenhang damit zu informieren. Sollte sich Celeras schnellere und billigere Sequenzierungsmethode durchsetzen, fiele das menschliche Genom faktisch in den Besitz eines privaten Unternehmens. Celera wollte zur globalen Ressource für Informationen über Genome werden. So wollten sie damit Geld verdienen. Musik Für die Wissenschaftler und Mitarbeiter des Humangenom-Projekts stellt Celeras Plan eine große Bedrohung dar. Auf dem Spiel steht nicht nur das Projekt, sondern der Code des Lebens selbst. Das Genom ist eine grundlegende Ressource. Es steckt voller Informationen. Um die zu verstehen, müssen aber alle, die sich mit unterschiedlichen Teilen davon beschäftigen, zusammenarbeiten und an einem Strang ziehen. So funktioniert Wissenschaft. Wissenschaftler müssen interagieren. Mir war klar, dass wir einen Weg finden mussten, die Sequenzierung der ganzen Welt ohne Einschränkungen zugänglich zu machen. Die menschliche Genomsequenz ist das gemeinsame Erbe der Menschheit. Niemand darf sie besitzen. Sie muss allen zur Verfügung stehen, damit jeder davon profitieren kann. Am 12. März 1998, weniger als eine Woche nach der überraschenden Ankündigung von Celera, beginnt in James Watsons Cold Spring Harbor Laboratory auf Long Island eine Konferenz über das menschliche Genom. Es herrschte enorme Anspannung. Viele von uns waren frustriert, etliche geradezu verzweifelt. Was sollen wir tun? Wie wird es weitergehen? Wir diskutierten über alle möglichen Fragen. Welche Taktik war die richtige Antwort? Sollten wir einfach so weitermachen wie bisher? Etwas ändern? Alle waren verunsichert und hochgradig nervös. Am letzten Tag der Konferenz tritt ein Überraschungsgast ans Mikrofon. Er wird nicht nur das Projekt retten, sondern der Menschheit auch das Eigentum an ihrem eigenen Code sichern. Im Auditorium war nicht nur jeder Platz besetzt. Auch die Stufen und Gänge waren voll mit Menschen. So etwas hatte ich noch nicht erlebt. Es war ein wirklich besonderer Moment. Wieder einmal könnte Michael Morgan die Lösung für das Problem haben. Mir war klar, dass meine Worte große Wirkung haben würden. Als Leiter der Molekularforschung des Wellcome Trusts hat Morgan Zugang zu enormen Geldmitteln. Dank kluger Investments war die gemeinnützige Stiftung sehr vermögend. Ein Kollege sagte mal, der Welcome Trust sei wie ein 800 Pfund schwerer Gorilla. Er könne praktisch machen, was er wolle. Die Organisation war damals zwischen 2 und 4 Milliarden Dollar schwer. Nun wollen die Menschen im Saal erfahren, ob und wie dieser wissenschaftliche Gorilla sein Gewicht in die Waagschale wirft. Ich erklärte, dass der Wellcome Trust nicht tatenlos zusehen würde, wie ein Privatunternehmen das menschliche Genom sequenziert. Und dass wir, wenn nötig, das Projekt allein finanzieren würden. Die Leute fingen an zu jubeln. Die Ankündigung schlägt ein wie eine Bombe. Sollte die US-Regierung die Finanzierung des Humangenom-Projekts einstellen, wird der Wellcome Trust in die Bresche springen und die Kosten tragen. Sollten sich andere Geldgeber zurückziehen, wird der Wellcome Trust auch deren Anteil übernehmen. Niemand im Publikum zweifelte daran, dass wir unsere Zusage, das gesamte Genomprojekt zu finanzieren, erfüllen würden. Um das ganze Genom zu finanzieren. Er war in kämpferischer Stimmung, gerne bereit, sich der Herausforderung zu stellen. Das Humangenom-Projekt war bedroht, doch es gab einen Ritter auf einem weißen Pferd, der uns aus der Not rettete. Dank der großzügigen Zusage des Wellcome Trusts ist die Zukunft des Projekts gesichert. Doch die Gefahr von einem Wirtschaftsunternehmen ausgestochen zu werden bleibt. Natürlich war das ein Wettlauf. Die Medien sahen das so und auch die beteiligten Wissenschaftler in beiden Lagern waren sich dessen sehr bewusst. ... oder der Human Genome Project, wo wir uns sind. waren wir eher die altmodischen Langweiler, die sich durch den immer gleichen alten Kram quälten. Das macht es uns nicht leicht, dagegen zu halten. Mehrfach habe ich versucht, Journalisten zu erklären, dass auch die Celera-Methode keine Erfolgsgarantie besitzt. Dagegen würden wir auf jeden Fall irgendwann ans Ziel kommen. Das war die Wahrheit, klang aber ziemlich langweilig. Trotz der negativen Publicity feiert das Team im November 1999 die erfolgreiche Entschlüsselung von einer Milliarde Buchstaben. Nur einen Monat später wird der Abschluss der Sequenzierung des ersten vollständigen Chromosoms bekannt gegeben. Chromosom 22. Das war eine große Sache. Alle hatten das Gefühl, etwas erreicht zu haben. Jeder fühlte sich dazugehörig und war sehr stolz. Doch dies ist mehr als nur ein Meilenstein im Wettlauf um die Entschlüsselung des Lebens. Chromosom 22 trägt Gene, die bei Schizophrenie, Leukämie, Herzkrankheiten, Brustkrebs und einer Vielzahl anderer Krankheiten und Leiden eine Rolle spielen. Wir wussten, dass wir die Sequenz nutzen konnten, um diese seltenen Erkrankungen zu identifizieren. Ohne zu wissen, wie eine normale menschliche Genomsequenz aussieht, wären wir dazu nie in der Lage gewesen. Dieser große Durchbruch ist für das Humangenom-Team ein Glücksfall. In den folgenden Wochen und Monaten werden in rascher Folge immer weitere Entdeckungen gemacht. Kaum vier Monate später, im April 2000, liest das Team erfolgreich den zweimilliardsten Buchstaben. 1990 waren wir skeptisch, ob das zu schaffen wäre. Doch wir wurden immer besser, die Technologie wurde immer besser. Und irgendwann siegte die Gewissheit, wir können es schaffen. Derweil fährt Celera mit seinem eigenen Sequenzierungsplan fort. Das Unternehmen hält sich mit seinen eigenen Daten allerdings sehr bedeckt. In Pressemitteilungen erweckte Celera den Anschein, dass das Unternehmen dem staatlich finanzierten Humangenom-Projekt meilenweit voraus war. Die Celera-Daten waren überdies für die Öffentlichkeit nicht zugänglich. Während jeder unsere Ergebnisse in den öffentlichen Datenbanken einsehen konnte. Die Spannung steigt. Die Stimmung ist gereizt. Es gab sehr viel negative Presse. Die mediale Darstellung des Ganzen ließ die Wissenschaft in keinem guten Licht erscheinen. Schließlich wird US-Präsident Bill Clinton auf die Rivalität aufmerksam. Im März 2000 wies er seinen wissenschaftlichen Berater an, den Streit zu schlichten. Das Ergebnis dieser Intervention ist eine historische Vereinbarung. Am 26. Juni 2000 bringen Präsident Bill Clinton und der britische Premierminister Tony Blair Die beiden verfeindeten Seiten an einen Tisch, um der Welt offiziell zu verkünden, dass es gelungen ist, das menschliche Genom zu entschlüsseln. Die Bekanntgabe des ersten Entwurfs der Genomsequenz war ein Kompromiss. Die Sequenz umfasste zwar 99% des menschlichen Genoms, doch die Qualität entsprach nicht dem von uns angestrebten Standard. Wir waren im East Room des Weißen Hauses, zusammen mit Bill Clinton. Clinton sprach von der Landkarte der Menschheit und betonte, wie wunderbar diese Entdeckung sei. Es war ein bisschen kitschig, aber auch ziemlich toll. Was die Mitglieder des Humangenom-Teams am meisten interessiert, ist, wie viel vom menschlichen Code ihr Biotech-Rivale tatsächlich geknackt hat. Wir hatten immer noch keine Ahnung, was Celera produziert hatte. Nach monatelangen Spekulationen kommt nun die Wahrheit ans Licht. Teil der Vereinbarung ist, dass beide Seiten ihre Ergebnisse gleichzeitig veröffentlichen werden. Bob Waterston und der Rest des Humangenom-Teams werden endlich sehen, wie viel vom Code des menschlichen Genoms Celera entschlüsselt hat. Ich freute mich. Wirklich. Wir hatten ungefähr die gleiche Qualitätssequenz. Es war wirklich ein Unentschieden. Das war eine gute Nachricht. Tatsächlich bedeutet das den Sieg für das Humangenom-Projekt. Denn die Teams liegen Kopf an Kopf und die Pharmaunternehmen sind nicht bereit für die Säge. Frequenzdaten von Celera zu zahlen, wenn sie diese vom Humangenom-Projekt kostenlos erhalten können. Es war der Sargnagel für Celeras Ambitionen, viel Geld zu verdienen. In den folgenden Monaten gibt Celera seine Pläne für eine private Datenbank des Humankodes auf. Es obliegt nun dem öffentlich finanzierten Team, die letzten Lücken zu schließen und den Code zu vervollständigen. Im April 2003, 13 Jahre nach Beginn des Projekts, nach unermüdlicher Zeit, Mit der tödlichen Arbeit an der Entschlüsselung veröffentlicht das Humangenom-Team endlich den Code des Lebens. Doch es soll noch bis ins Jahr 2022 dauern, bis der letzte der drei Milliarden Buchstaben vollständig sequenziert ist. Es war eine Menge Arbeit, lange Tage, die mich in einer Weise herausforderten, die ich zu Beginn meiner Laufbahn sicher nicht erwartet hatte. Es war ungemein spannend. Ich musste Dinge tun, von denen ich nie geträumt hätte, dass ich sie tun müsste. Trotz aller Herausforderungen, trotz der Schwierigkeiten, waren wir zuversichtlich, dass wir es schaffen würden. Und das haben wir. Der gesamte Code des Lebens ist heute im Internet für jeden kostenlos zugänglich. Es steht allen Menschen auf der Welt zur Verfügung. Ohne jede Einschränkung. Mich begeistert die Idee, dass meine Mutter heute die menschliche Genomsequenz online nachschlagen könnte. Als ich diesen Gedanken hatte, wurde mir klar, wie sehr dies die Biologie verändern würde. Dieses Projekt hat alles verändert. Ich bin sehr stolz darauf, dass ich ein Teil davon war. Die Entschlüsselung des Codes des menschlichen Genoms revolutionierte die Wissenschaft. Sie verfügt nun über eine neue und entscheidende Waffe im Kampf gegen Krebs und andere Krankheiten. Es war enorm befriedigend zu sehen, wie die Genomsequenz die Biologie in neue Richtungen lenkte. Mit einer Geschwindigkeit und Präzision, die ich vor 20 Jahren nie erwartet hätte. Heute können wir Sequenzen von Krebszellen mit den Sequenzen normaler Zellen vergleichen und ganz genau feststellen, an welchen Stellen es Probleme gibt. Das menschliche Genom macht es so viel einfacher, Täter zu entlarven oder, was vielleicht noch wichtiger ist, Unschuldige zu entlasten, die vor der Einführung von DNA-Beweisen zu Unrecht in Haft blieben. Die Entschlüsselung des menschlichen Codes erhält auch unsere Vergangenheit. Wir können die DNA der Neandertaler extrahieren. Das hilft uns besser zu verstehen, an welcher Stelle in der erweiterten menschlichen Familie wir unseren Platz haben. Die Entschlüsselung dieses Codes sichert für uns die Zukunft der Menschheit. Schauen Sie sich Covid-19 an. Ohne Sequenzierung wären wir völlig aufgeschmissen gewesen. Wir würden jetzt noch im Dunkeln tappen. Es gibt jetzt schon viele Vorteile und es werden noch viele weitere folgen. Wir sehen schon jetzt die positiven Effekte für das Leben der Menschen und das ist großartig. Tausende von Wissenschaftlern arbeiteten 13 Jahre lang intensiv daran, das menschliche Genom zu entschlüsseln. Heute ist das Binnen weniger Stunden möglich. Dank Mendels Erbsen, Watsons und Cricks Forschung, Sangers Sequenzierung und dem außergewöhnlichen Einfallsreichtum und der Beharrlichkeit des Humangenom-Projekts, sehen wir heute das ganze Bild und lesen den Code des Lebens. Das menschliche Genom ist spektakulär, es ist ein faszinierender Code.

Es ist vielleicht der wichtigste Code von allen. Das menschliche Genom ist die Bauanleitung für den Menschen. Beim Wettlauf um den Schlüssel des Lebens geht es um ein potenzielles Riesengeschäft.

Die menschliche Genomsequenz ist das gemeinsame Erbe der Menschheit. Niemand sollte sie besitzen können. So sollte das nicht laufen.

Die Wissenschaft wird an ihre Grenzen geführt. Es war eine Riesenaufgabe, ähnlich der, den ersten Menschen auf den Mond zu bringen. Niemand wusste, ob die Algorithmen und die Rechenleistung der Computer ausreichen würden.

Den menschlichen Code zu kennen, würde unser Verständnis vom Leben von Grund auf ändern. Vier Milliarden Jahre und hier sitze ich, der erste Mensch, der das jemals gesehen hat. Die Welt ist ein Schicksal.

Dies sind die Codes, die unsere Welt verändert haben. Seltsame Zeichen. Scheinbar zufällige Buchstaben und Zahlen.

Worte, die keinen Sinn ergeben. Wer sie entschlüsselt, lüftet militärische Geheimnisse, entdeckt antike Zivilisationen und enttarnt Spione und Kriminelle. Hinter jeder Lösung stecken geniale Köpfe, unglaubliche Geschichten und faszinierende Geheimnisse.

Jeder Organismus hat ein Genom, seinen eigenen Code. Eine Art Programm, das uns von einem einzelligen Ei zu einem Embryo, einem Fötus und schließlich zu einem Baby werden lässt, das sich dann weiterentwickelt. Die Kombination all dieser Gene macht uns zu dem, was wir sind. Das menschliche Genom, unser Code des Lebens, bestimmt, wie wir aussehen. Jetzt bin ich weißhaarig, das liegt an meinen Genen.

Früher waren meine Haare rot, auch das waren meine Gene. Es sagt uns, wo wir herkommen. Als Menschen enthalten wir auch Gensequenzen der Neandertaler. Ein Stück von ihnen ist in uns. Es bestimmt, wohin wir gehen.

Genmutationen erhöhen das Risiko, bestimmte Krankheiten zu bekommen. Dieser Code findet sich in jeder Zelle unseres Körpers. Das Genom ist mehrere Meter lang und zugleich ist es winzig.

Es ist extrem dünn, gerade mal ein Hundertstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Wir können die Zellen auf unserer Haut nicht sehen, doch jede von ihnen trägt ein komplettes Genom in ihrem Kern. Ende des 20. Jahrhunderts wurde die Entschlüsselung des menschlichen Genoms zum heiligen Gral der Molekularwissenschaft. Gelänge es den Forschern herauszufinden, wie die menschliche DNA funktioniert, würden sie nicht nur erkennen, wer wir sind, sondern auch, warum es zu Problemen kommt und sogar, wie sich diese vermeiden lassen.

Den Code des menschlichen Genoms zu knacken, ist vermutlich der wichtigste Schritt auf dem Weg. die biologische Natur der Menschheit zu verstehen. Davon hängt unglaublich viel ab, von wichtigen archäologischen Erkenntnissen bis zum Wissen, wie wir länger gesund leben und einige der schlimmsten Krankheiten heilen können.

Der Versuch, diesen so wichtigen Code zu knacken, beginnt vor mehr als 150 Jahren. Im Gemüsegarten eines tschechischen Klosters entwickelt der Augustinermönch und Priester Gregor Johann Mendel eine starke Faszination für Pflanzen. Neben den normalen Pflichten, die ein Mönch so hat, führte er im Garten des Klosters umfassende Experimente mit Erbsenpflanzen durch.

Als Ergebnis einer jahrelangen Arbeit demonstrierte Mendel etwas fundamental Wichtiges, das wir bis dahin nicht verstanden hatten. Mendel beschäftigt sich in der Klinik mit Erbsenpflanzen. ...intensiv mit dem Konzept der Familienähnlichkeit.

Es schien normal, dass wir alle irgendwie unseren Eltern ähnlich sehen. Betrachten wir nur die Porträts der europäischen Königshäuser. Die Familienähnlichkeit ist frappierend.

Doch niemand wusste, warum das eigentlich so ist. Acht Jahre lang kultiviert und kreuzt Mendel insgesamt etwa 28.000 Erbsenpflanzen. Sorgfältig notiert er Form, Größe, Beschaffenheit und Farbe der Blüten, Samen und Samenhülsen sowie ihre Höhe. Mendel zeigte auf, dass die Weitergabe spezifischer Eigenarten, zum Beispiel ob die Erbse faltig oder glatt war, nichts mit der von ihr vererbten Länge zu tun hat.

Er wies damit nach, dass wir als Organismen unser Erbe in separaten Einheiten weitergeben. So erben wir als Mensch zum Beispiel die Nasenform unserer Mutter, aber zugleich die Ohrenform unseres Vaters. Die einzelnen Merkmale sind also nicht miteinander verbunden.

Mendel schlussfolgert, dass es einzelne Informationseinheiten sind, die bestimmen, was wir erben. Im Lauf des folgenden Jahrhunderts entdeckt die Wissenschaft, dass es sich bei diesen Einheiten um Gene handelt. Sie agieren in jedem Zellkern und sie bestehen aus nur vier chemischen Bausteinen. Diese sogenannten Nukleotide oder Basen sind Adenin, Zytosin, Guanin und Thymin oder schlicht A, C, G und T. Es ist so einfach und ermöglicht doch all diese wunderbaren Organismen, die wir sind.

Vier Buchstaben, drei Milliardenfach wiederholt, ergeben das menschliche Genom. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts vermuten die Wissenschaftler bereits, dass die Reihenfolge der Buchstaben innerhalb des Codes festlegt, wie jeder von uns gemacht ist. Von der Farbe der Augen bis zu Merkmalen unserer Persönlichkeit.

Doch die spezifische Anordnung der Buchstaben bleibt ihnen verborgen. Bis zum Jahr 1953, als zwei junge Molekularbiologen in einem Pub in Cambridge verkünden, sie hätten das Geheimnis des Lebens entdeckt. Den Kneipengängern ist egal, was das für die Wissenschaft und die Menschheit bedeutet. Doch der Amerikaner James Watson und der Brite Francis Crick sind auf etwas gestoßen, was unser Verständnis von Humangenetik revolutionieren wird.

Sie haben die Struktur unserer DNA, der Desoxyribonukleinsäure, entschlüsselt. Sie entdeckten als erste, dass die vier Buchstaben A, C, G und T in der heute wohlbekannten Helixstruktur angeordnet sind. Mit Watsons und Cricks Erkenntnis wurde klar, dass die Reihenfolge der Buchstaben in der Struktur der DNA keine beliebige war.

Sie folgten einer spezifischen Ordnung, die wiederum Informationen enthielt. Es ist fast wie ein Computercode. Der besteht aus Nullen und Einsen, deren Anordnung die relevante Information enthält. Genauso ist es mit den Buchstaben, also den Nukleinsäuren.

Sie tragen die Informationen. Statt eines Binärcodes haben wir es hier mit einem Code aus vier Buchstaben zu tun. Mit ihrer Pionierarbeit entschlüsseln Watson und Crick die Strukturen.

Struktur der DNA. Aber ihren Code zu knacken und herauszufinden, welche Kombination von A, C, G und T, welche Eigenschaften weitergibt, ist viel mehr als das. In den 70er Jahren kannten wir die Helixstruktur der DNA und wussten, dass der genetische Code im Wesentlichen aus vier Basen besteht. Allerdings hatten wir noch keine Methode, die Buchstaben zu lesen. Die Wissenschaftler haben das Buch des Lebens entdeckt, doch sie können es noch nicht lesen.

Die fantastische Entdeckung von Watson und Crick begeistert die Fachwelt. Derweil schickt sich ein anderer Wissenschaftler aus Cambridge an, die Entschlüsselung der menschlichen DNA voranzutreiben. Der brillante Biochemiker Fred Sanger, Träger des Nobelpreises für Chemie für seine Arbeiten über die Struktur der Proteine, sucht nach einem Weg, den Code des Lebens zu lesen. Sein genialer Ansatz besteht darin, nicht mit dem Riesenrätsel der menschlichen DNA zu beginnen, sondern viel kleiner. Die meisten denken im Zusammenhang mit DNA an etwas ziemlich Kleines, vielleicht an ein Bakterium.

Doch Fred Sanger dachte noch kleiner. Dies ist Phyx 174. Ein Virus, so winzig, dass es Bakterien infiziert. Die DNA dieses Enterobakteriophagen besteht aus nur 5400 der vier Nukleotide A, C, G und T. Der Vorteil bei der Verwendung von Bakteriophagen ist, dass ihr Genom sehr klein ist und sich außerdem eine große Zahl von ihnen im Labor züchten lässt.

Damit stehen große Mengen exakt gleicher DNA zur Verfügung. Das war der entscheidende Durchbruch. Sanger dupliziert die DNA des Bakteriums, verwendet aber eine Chemikalie, die den Replikationsprozess zufällig stoppt, wenn ein bestimmtes der vier Nukleotide auftaucht. So erhält er viele verschiedene DNA-Längen, die jeweils mit einem A enden und die er vergleichen kann. Anschließend wendet er ein Verfahren namens Elektrophorese an.

bei dem die einzelnen DNA-Stränge durch ein Gel gezogen werden. Gel ist eine Struktur, die die Moleküle verlangsamt, wenn man einen elektrischen Strom durch sie hindurch leitet. Diese kleinen Moleküle bewegen sich sehr schnell.

Diese großen Moleküle bewegen sich sehr viel langsamer. Damit lassen sie sich separieren. Da dieser Vorgang mit bloßem Auge nicht erkennbar ist, wird ein fotografischer Film über das Gel gelegt.

Mittels Röntgenstrahlen werden die radioaktiven Marker am Ende jedes Fragments beleuchtet, wodurch die Positionen aller A-Nukleotide im DNA-Strang sichtbar werden. Der Prozess wird anschließend für die verbleibenden drei Nukleotide C, G und T wiederholt. Schließlich können die Buchstaben zusammengesetzt und die vollständige DNA-Sequenz gelesen werden.

Da dies jedoch nur ein winziges Fragment des viralen Genoms ist, muss Sanger den Vorgang viele Male wiederholen. Die Herausforderung bestand nun darin, diese verschiedenen DNA-Fragmente so zusammenzusetzen, dass die Sequenz des Genoms wiederhergestellt war. Sanger beschließt, nach Schnittmengen zwischen den sequenzierten Abschnitten zu suchen.

Dabei bedient er sich einer typischen Code-Knacker-Technik. Er schiebt den Code so lange hin und her, bis er eine Übereinstimmung findet. So gelangte er ans Ende einer Region und an den Anfang einer anderen, sah Überschneidungen und konnte sie miteinander abgleichen.

Es ist eine mühsame Arbeit voller Schwierigkeiten aufgrund der großen Zahl identischer, sich wiederholender Sequenzen und der geringen Größe der Fragmente. Doch nach 17 langen Jahren knackt Sänger 1977 endlich den Code. Diese beiden Passagen müssen sozusagen von derselben Seite stammen, denn sie enthalten den gleichen Text. Nun lässt sich das Genom des winzigen Virus in Gänze lesen. Fred Sanger demonstrierte, dass sich die gesamte genetische Sequenz eines Organismus herausfinden lässt.

Es war das erste Mal, dass dies wirklich gelang und es war eine unglaubliche Leistung. Für die Erfindung der genetischen Sequenzierung erhält Sanger seinen zweiten Nobelpreis. Die Sanger-Technik ist ein Meilenstein.

Die Wissenschaft verfügt nun über das notwendige Werkzeug, um den genetischen Code des Menschen zu entschlüsseln. In den späten 80er Jahren wird es dank wissenschaftlicher Fortschritte möglich, bis zu 500 DNA-Buchstaben auf einmal zu lesen. Doch es ist noch ein weiter Weg bis zur Entschlüsselung der drei Milliarden Basen, aus denen das menschliche Genom besteht. Wir konnten gerade mal die DNA-Zeichen dekodieren.

Es war ein winziger Schritt vorwärts, angesichts der Dimensionen, die die Entschlüsselung des Genoms hatte. Unter den Wissenschaftlern herrschte großes Verlust. Skepsis darüber, ob dies überhaupt als wissenschaftliches Projekt bezeichnet werden konnte.

Doch in einem Labor in St. Louis kommt ein Mann der Verwirklichung des Wunschtraums immer näher. Bob Waterston analysiert das Genom eines winzigen parasitären Wurms. Es enthält über 37.000 mal mehr Basen als Fred Sangers Bakteriophage.

Seit den 80er Jahren arbeitete ich an der Kartierung des Wurms und wir begriffen, dass das, was wir mit dem machten, auch beim Menschen funktionieren würde. Waterston gehört zu einer kleinen, aber wachsenden Zahl von Wissenschaftlern, die fest daran glauben, dass der schier unerreichbare Traum von der Entschlüsselung des menschlichen Genoms Wirklichkeit werden kann. Allerdings wird es sehr viel Zeit und Geld kosten. Ein Teil der Biologen-Community hielt die Idee für völlig verrückt, als sie zum ersten Mal davon hörten.

Es gab eine Menge Fragen. Es wäre eine große Sache, aber die Kosten wären gigantisch. Glücklicherweise gibt es einen Investor mit einer Vision. Er erkennt den potenziellen Nutzen der Entschlüsselung des menschlichen Genoms und verfügt über ausreichend Kapital, um sie zu finanzieren. Die amerikanische Regierung.

Am 1. Oktober 1990 stellt der Kongress drei Milliarden Dollar bereit, um das ehrgeizigste biologische Forschungsprojekt der Geschichte auf den Weg zu bringen. Die Entschlüsselung des vollständigen menschlichen Genoms. Die molekularbiologische Gemeinschaft war begeistert. Die Wissenschaftler waren gespannt auf die Ergebnisse, ahnten jedoch, dass es ein langer, schwerer Weg zum Ziel sein würde.

Es ist ein Mammutprojekt. Doch es stehen Mittel bereit, um die internationale Forschung 15 Jahre lang zu fördern. Wissenschaftler aus den USA, dem Vereinigten Königreich, Japan, Frankreich, Deutschland und China kooperieren nun, um den menschlichen Code zu knacken.

Das menschliche Genom ist unser aller Erbe. Daher war es von entscheidender Bedeutung, Vertreter aus verschiedenen Teilen der Welt an diesem Projekt zu beteiligen. Es sollte das Genom der Menschheit werden. Die amerikanische Forschungsbeteiligung erfolgt unter der Leitung von Cricks Partner James Watson und dem Biologen Bob Waterston. In Großbritannien stellt der Nobelpreisträger und Biologe John Sulston ein Spitzenteam zusammen.

Zufällig begegnet er der Sequenzierungsspezialistin Jane Rogers. Ich arbeitete in London. Wir waren eine junge Familie.

Also erkundigte ich mich beim Medical Research Council, ob es Stellen in Cambridge gäbe, damit ich nicht täglich nach London pendeln müsste. Salston arbeitet an einem Vorschlag für eine hochmoderne Forschungseinrichtung, die sich der Entschlüsselung des menschlichen Genoms widmen soll. Nach ein paar Gläschen Sherry auf nüchternen Magen war er der Meinung, dass ich eine geeignete Kandidatin für die Stelle wäre.

Gemeinsam schrieben wir ein Konzept. 1992 wird am Stadtrand von Cambridge Das nach dem Vater der DNA-Sequenzierung benannte Sanger Center eröffnet. Auf dem Gelände von Hickston Hall entstand der neue Wellcome Trust Genome Campus.

Wir sahen uns an und wussten, jetzt wird's ernst. Das Sanger Center wird aktuell erweitert. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms, eine gewaltige globale Initiative, soll bis zum Jahr 2005 abgeschlossen sein. Das Humangenom-Projekt verfügt nun über erstklassige Einrichtungen und die besten Molekularbiologen der Welt.

Doch es gibt ein entscheidendes Problem. Wir sahen immer nur 500 Zeichen gleichzeitig, großzügig gerechnet. Anfangs waren es eher maximal 300. Als das Projekt an den Start ging, verfügten wir nicht einmal über die Technik, die es ermöglichen sollte. Es war gigantisch.

Nicht nur die Sequenzierungstechnik fehlt, auch die Rechenleistung der Computer entspricht längst nicht den Anforderungen der gewaltigen Aufgabe. PCs waren damals noch sehr neu. Ich hatte so eine kleine Kiste, einen Apple. Das war das Modernste, was es damals gab.

Ich erinnere mich nicht mehr an die Rechenleistung meines Computers, aber es war bestenfalls ein Bruch der Technologie. Teil dessen, was Rechner oder auch ein iPhone heute bieten. Auf meinem Schreibtisch stand ein kleiner IBM-PC. Meine Uhr kann heute mehr als dieses Gerät. Uns war von Anfang an klar, dass das, was wir hatten, nicht reichen würde, um den Job zu erledigen.

Waterston, Rogers und die übrigen Mitglieder des internationalen Teams wissen aber auch, dass es kein Zurück gibt. Sie müssen auf den technischen Fortschritt vertrauen. Allen war klar, dass das Genom die entscheidende Information über den Menschen ist.

Könnten wir es verstehen, dann könnten wir es auch manipulieren. Dadurch könnte man Krankheiten verhindern und erkennen, wie Biologie tatsächlich funktioniert. Vielleicht gäbe es sogar die Chance, alles komplett neu zu gestalten.

Die Wissenschaftler machen sich an die Arbeit. Ihr Projekt wird Konsequenzen für jeden Aspekt des menschlichen Daseins haben. Zunächst müssen sie eine Karte erstellen, um durch das Humangenom zu navigieren. Das Genom ist faszinierend komplex und schwierig zu handhaben.

Es ist so, als würde man von einem Satelliten runter auf die Erde blicken. Man erkennt den Planeten, aber sieht keine Details. Daher wollten wir zunächst Wegmarken setzen.

Die Teams suchen nach diesen Orientierungspunkten, indem sie kleine DNA-Abschnitte aus mehreren Einzelproben vergleichen. Weicht der Abschnitt eines DNA-Strangs von einer anderen, eigentlich identischen Probe ab, ist das ein Hinweis darauf, dass es in dieser Region des menschlichen Genoms etwas Besonderes geben könnte. Aus den markierten Relationen zwischen den diversen Orientierungspunkten entsteht eine Karte mit potenziell interessanten Stellen. Die Wissenschaftler beginnen, die Punkte miteinander zu verbinden. Allerdings können mehrere Labors, die drei Milliarden Basen bearbeiten, nur effizient sein, wenn jedes Team ein klar definiertes Ziel verfolgt.

Unser Labor hatte das gleiche Stück DNA sequenziert wie ein anderes. Wir wussten nicht voneinander. Es war wie ein Autounfall mitten in der Wüste. Wir haben das gesamte menschliche Genom zu sequenzieren und zwei Labore erwischen ausgerechnet die gleiche Sequenz. Es war also unerlässlich, das Projekt sinnvoll aufzuteilen.

Praktischerweise ist das menschliche Genom bereits in jeder Zelle in kleinere Stränge unterteilt, die Chromosomen. Jede Zelle enthält 23 Chromosomenpaare, in die die DNA fest verwoben ist. Sie spielen eine entscheidende Rolle dabei, dass die DNA bei der Zellteilung korrekt kopiert und verteilt wird. Chromosomen lassen sich relativ einfach in ziemlich reiner Form isolieren.

Man arbeitet dann jeweils an Chromosom 1 oder an Chromosom 2 und so weiter. Die internationalen Teams des Humangenom-Projekts teilen sich die Chromosomen auf. Damit rationalisieren sie die Arbeitsabläufe, verringern jedoch nicht den Arbeitsaufwand, da jedes Chromosom immer noch hunderte Millionen A's, C's, G's und T's enthält, die alle identifiziert werden müssen. Die Uhr tickt.

15 Jahre, um den gesamten Code des menschlichen Lebens zu entschlüsseln, sind sehr wenig Zeit. Wissenschaftlich gesehen ist es fast ein Ding der Unmöglichkeit. Die Prozesse müssen unbedingt beschleunigt werden.

Wir würden die Effizienz steigern, wenn jedes Team nur jeweils für einen kleinen Teil des Prozesses verantwortlich wäre. Dann hätten wir nur einen kleinen Teil zu lernen. müssten nur Experten für eine bestimmte klar umrissene Region sein.

Im Grunde wie am Fließband einer Autofabrik, wo einer für die Montage der Türen und ein anderer für den Einbau der Sitze zuständig ist. Diese neue Arbeitsweise erfordert auch neue Arbeitskräfte. Wir schalteten Anzeigen in den Lokalzeitungen. Wir suchten Leute mit technischen Fähigkeiten und handwerklichen Begabungen.

Fachkräfte mit guter Sehschärfe und exzellenter Hand-Augen-Koordination oder Techniker, die sich gut mit Computern auskannten, standen oft ganz oben auf der Liste unserer Wunschkandidaten. Im Humangenom-Team arbeiten jedoch nicht nur Menschen. Aufgaben, die früher von hochqualifizierten Wirtschaftsleuten nicht möglich waren, Wissenschaftlern erledigt wurden, übernehmen nun Roboter. Viele Biologen sagten damals, dass es sich hier nicht wirklich um Wissenschaft handelte.

Es ging hier um Technologie. Schließlich war unser Prozess ein komplett industrialisierter, kaum anders als die Montage eines Autos. Doch diejenigen, die jetzt an vorderster Front dieser neuen Art der Forschungsarbeit stehen, erkennen ihre Bedeutung.

Manchmal, wenn ich die Strings aus A's, C's, G's und T's aus dem von uns analysierten Teil des Genoms auf dem Monitor sah, konnte ich nicht anders als zu denken, was ich hier vor Augen habe, hat sich über vier Milliarden Jahre entwickelt. Und ich bin der erste Mensch, der das sieht. Das ist es, was wir wissen müssen.

Und hier bin ich und sehe es zum allerersten Mal. I'm seeing this for the first time. Buchstabe für Buchstabe entschlüsselt das Genomteam in mühevoller Kleinarbeit den Code des Lebens.

Die spezifischen Kombinationen von A's, C's, G's und T's, die zusammen unseren Genpool bilden und uns zu dem machen, was wir sind. 1994, vier Jahre nach Projektstart, sind 15.000 Gene im menschlichen Genom identifiziert. Zwei Jahre später identifiziert das Team die ersten mutierten Gene, die für schwere Erbkrankheiten verantwortlich sind. Zu diesem Zeitpunkt hatten wir zwar bereits eine Reihe genetischer Krankheiten identifiziert, doch ihre molekularbiologische Struktur war uns noch unbekannt.

Nun hatten wir binnen weniger Monate die DNA für die polyzystische Nierenerkrankung und begannen zu verstehen, wie sie entstand und was ihre Auslöser waren. 1996 identifiziert und lokalisiert das Team die Gene für Parkinson und Prostatakrebs. Es ist ein Durchbruch und ein erster Schritt in eine Zukunft, in der es möglich sein könnte, diese Krankheiten tatsächlich auszurotten.

Gleichwohl hat das internationale Wissenschaftlerteam bislang nicht einmal ein Prozent des drei Milliarden Zeichen umfassenden Codes entschlüsselt. Es ist Halbzeit in der Projektterminierung und noch über 99% des Codes müssen geknackt werden. Das Team muss unbedingt das Tempo erhöhen, wird aber durch das wissenschaftliche Prozedere ausgebremst.

Als Forscherin sammelst du Daten, wiederholst das Experiment dreimal und erst wenn du Wochen oder Jahre lang kompilierte Daten geprüft und gegengecheckt hast, schreibst du sie auf und veröffentlicht sie. Wir hatten vielleicht die Möglichkeit, nicht eine Sequenz, die einem Humangenetiker hätte nützen können. Doch es dauerte dann noch ein oder zwei Jahre, bis sie veröffentlicht war und Anwendung finden konnte. Dieser langsame Prozess und die Geheimniskrämerei sind ein Riesenproblem für das Humangenom-Projekt.

Normalerweise willst du nicht an die große Glocke hängen, dass du einen Code geknackt hast. Wer auch immer ihn geschrieben hat, soll nicht erfahren, dass du ihm auf die Schliche gekommen bist. Beim Genom aber ist das Gegenteil der Fall.

Hier müssen alle zusammenarbeiten, sonst wird es ineffizient. Und Ineffizienz bedeutet höhere Kosten und mehr Zeit. Zeit, die das Team nicht hat. Die Lösung für das Dilemma findet sich ausgerechnet an einem ungewöhnlichen Ort. Auf der kleinen Insel Bermuda.

In dem populären Urlaubsparadies findet 1996 ein revolutionäres Treffen statt, das die wissenschaftliche Forschung für immer verändern wird. Washington als Konferenzort schied aus. Die USA wären als Gastgeber im eigenen Land zu stark gewesen. Europa war weit weg. Viele hätten die lange Anreise gescheut und wären weggeblieben.

Also verabredeten wir uns an einem Ort mitten im Ozean. Michael Morgan, Chef des Humangenom-Projekts beim britischen Wellcome Trust, weiß, wie man das Projekt vorantreiben könnte. Doch seine Idee steht im Widerspruch zu allem, woran die wissenschaftliche Community sich interessiert. ...bislang glaubt.

Auf den Bermudas will Morgan seine Kollegen davon überzeugen, ihre wertvollen unveröffentlichten Forschungsergebnisse mit der gesamten wissenschaftlichen Gemeinschaft zu teilen. Wer zwei Kilobasen an sequenzierten Daten hatte, eine winzige Menge nach heutigen Maßstäben, sollte sie ohne Nutzungsbeschränkungen ins Internet stellen. Daten freizugeben, ohne zu wissen, was mit ihnen geschehen würde, das war sehr ungewöhnlich. Wenn sie erst einmal öffentliches Eigentum sind, kann jeder sie nutzen. Man hat keine Kontrolle mehr darüber, was andere damit machen.

Wir wollten Fortschritte erzielen. Das war aber nur möglich, wenn alle frei mit den Daten arbeiten konnten. Wir alle brauchten den uneingeschränkten Zugriff auf die Daten. Am Ende der Diskussion bat ich um eine Abstimmung per Handzeichen. Ich glaube, es gab niemanden, der seine Hand nicht erhob.

Das multinationale Team fasst einen revolutionären Beschluss. Die Daten würden fortan täglich publiziert werden, ohne jede Nutzungsbeschränkung. Das sind die sogenannten Bermuda-Prinzipien.

Wir wollten die Sequenzierungsinformationen teilen, während wir sie generierten. Sie würden eine globale Ressource sein. Das Humangenom-Team glaubt, dass Kooperation der Schlüssel zur Lösung des DNA-Codes ist.

Doch nicht alle halten sich an die vereinbarten Grundsätze. Das gesamte Projekt steht auf dem Spiel. Nach acht Jahren Laufzeit werden Zeit und Geld allmählich knapp.

Und Michael Morgan erhält eine alarmierende Nachricht. Ein neues Sequenzierungsprojekt wurde angekündigt, finanziert von privaten Unternehmen aus den USA. Es würde einen massiven Einfluss auf das Genomprojekt haben.

Der Biotech-Konzern Celera plant, einen radikal anderen Weg zu gehen, um den Code des Humangenoms zu knacken. Es war ein attraktives Modell. Sie wollten bioinformatisch vorgehen und modernste Konsequenzen.

Computertechnik einsetzen. Ein durchaus spannendes Projekt. Technisch wäre das Vorgehen weniger exakt, aber eben auch schneller und billiger.

Damit war Celera eine große Konkurrenz für die Finanzierung durch die US. Die US-Regierung. Amerikanische Staatsgelder fließen in der Regel für Aufgaben, die von der Privatwirtschaft nicht finanziert werden.

Wir befürchteten daher, dass Washington uns den Geldhahn abdrehen würde. Liefe das Humangenom-Projekt aus, könnte Celera exklusiv über den Code des Lebens verfügen und damit tun, was das Unternehmen will, sehr viel Geld verdienen. Das Celera-System funktionierte über Abos.

Die Firma bot anderen Unternehmen Abonnements, über die diese einen ersten Blick auf die Sequenzierungsdaten werfen konnten. Eine Reihe großer Pharmakonzerne entschied sich für dieses Modell. Sie bezahlten, um Zugang zu den Daten zu bekommen.

So sollte Wissenschaft aber nicht funktionieren. Der Zugriff auf den Code einzelner Gene würde an den meistbietenden verkauft werden. Doch man durfte diesen nicht mit anderen teilen und war verpflichtet, Celera über alle Entdeckungen im Zusammenhang damit zu informieren. Sollte sich Celeras schnellere und billigere Sequenzierungsmethode durchsetzen, fiele das menschliche Genom faktisch in den Besitz eines privaten Unternehmens. Celera wollte zur globalen Ressource für Informationen über Genome werden.

So wollten sie damit Geld verdienen. Musik Für die Wissenschaftler und Mitarbeiter des Humangenom-Projekts stellt Celeras Plan eine große Bedrohung dar. Auf dem Spiel steht nicht nur das Projekt, sondern der Code des Lebens selbst. Das Genom ist eine grundlegende Ressource. Es steckt voller Informationen.

Um die zu verstehen, müssen aber alle, die sich mit unterschiedlichen Teilen davon beschäftigen, zusammenarbeiten und an einem Strang ziehen. So funktioniert Wissenschaft. Wissenschaftler müssen interagieren. Mir war klar, dass wir einen Weg finden mussten, die Sequenzierung der ganzen Welt ohne Einschränkungen zugänglich zu machen.

Die menschliche Genomsequenz ist das gemeinsame Erbe der Menschheit. Niemand darf sie besitzen. Sie muss allen zur Verfügung stehen, damit jeder davon profitieren kann. Am 12. März 1998, weniger als eine Woche nach der überraschenden Ankündigung von Celera, beginnt in James Watsons Cold Spring Harbor Laboratory auf Long Island eine Konferenz über das menschliche Genom. Es herrschte enorme Anspannung.

Viele von uns waren frustriert, etliche geradezu verzweifelt. Was sollen wir tun? Wie wird es weitergehen? Wir diskutierten über alle möglichen Fragen. Welche Taktik war die richtige Antwort?

Sollten wir einfach so weitermachen wie bisher? Etwas ändern? Alle waren verunsichert und hochgradig nervös.

Am letzten Tag der Konferenz tritt ein Überraschungsgast ans Mikrofon. Er wird nicht nur das Projekt retten, sondern der Menschheit auch das Eigentum an ihrem eigenen Code sichern. Im Auditorium war nicht nur jeder Platz besetzt.

Auch die Stufen und Gänge waren voll mit Menschen. So etwas hatte ich noch nicht erlebt. Es war ein wirklich besonderer Moment.

Wieder einmal könnte Michael Morgan die Lösung für das Problem haben. Mir war klar, dass meine Worte große Wirkung haben würden. Als Leiter der Molekularforschung des Wellcome Trusts hat Morgan Zugang zu enormen Geldmitteln.

Dank kluger Investments war die gemeinnützige Stiftung sehr vermögend. Ein Kollege sagte mal, der Welcome Trust sei wie ein 800 Pfund schwerer Gorilla. Er könne praktisch machen, was er wolle.

Die Organisation war damals zwischen 2 und 4 Milliarden Dollar schwer. Nun wollen die Menschen im Saal erfahren, ob und wie dieser wissenschaftliche Gorilla sein Gewicht in die Waagschale wirft. Ich erklärte, dass der Wellcome Trust nicht tatenlos zusehen würde, wie ein Privatunternehmen das menschliche Genom sequenziert.

Und dass wir, wenn nötig, das Projekt allein finanzieren würden. Die Leute fingen an zu jubeln. Die Ankündigung schlägt ein wie eine Bombe. Sollte die US-Regierung die Finanzierung des Humangenom-Projekts einstellen, wird der Wellcome Trust in die Bresche springen und die Kosten tragen. Sollten sich andere Geldgeber zurückziehen, wird der Wellcome Trust auch deren Anteil übernehmen.

Niemand im Publikum zweifelte daran, dass wir unsere Zusage, das gesamte Genomprojekt zu finanzieren, erfüllen würden. Um das ganze Genom zu finanzieren. Er war in kämpferischer Stimmung, gerne bereit, sich der Herausforderung zu stellen.

Das Humangenom-Projekt war bedroht, doch es gab einen Ritter auf einem weißen Pferd, der uns aus der Not rettete. Dank der großzügigen Zusage des Wellcome Trusts ist die Zukunft des Projekts gesichert. Doch die Gefahr von einem Wirtschaftsunternehmen ausgestochen zu werden bleibt. Natürlich war das ein Wettlauf. Die Medien sahen das so und auch die beteiligten Wissenschaftler in beiden Lagern waren sich dessen sehr bewusst.

... oder der Human Genome Project, wo wir uns sind. waren wir eher die altmodischen Langweiler, die sich durch den immer gleichen alten Kram quälten. Das macht es uns nicht leicht, dagegen zu halten. Mehrfach habe ich versucht, Journalisten zu erklären, dass auch die Celera-Methode keine Erfolgsgarantie besitzt.

Dagegen würden wir auf jeden Fall irgendwann ans Ziel kommen. Das war die Wahrheit, klang aber ziemlich langweilig. Trotz der negativen Publicity feiert das Team im November 1999 die erfolgreiche Entschlüsselung von einer Milliarde Buchstaben. Nur einen Monat später wird der Abschluss der Sequenzierung des ersten vollständigen Chromosoms bekannt gegeben. Chromosom 22. Das war eine große Sache.

Alle hatten das Gefühl, etwas erreicht zu haben. Jeder fühlte sich dazugehörig und war sehr stolz. Doch dies ist mehr als nur ein Meilenstein im Wettlauf um die Entschlüsselung des Lebens.

Chromosom 22 trägt Gene, die bei Schizophrenie, Leukämie, Herzkrankheiten, Brustkrebs und einer Vielzahl anderer Krankheiten und Leiden eine Rolle spielen. Wir wussten, dass wir die Sequenz nutzen konnten, um diese seltenen Erkrankungen zu identifizieren. Ohne zu wissen, wie eine normale menschliche Genomsequenz aussieht, wären wir dazu nie in der Lage gewesen. Dieser große Durchbruch ist für das Humangenom-Team ein Glücksfall.

In den folgenden Wochen und Monaten werden in rascher Folge immer weitere Entdeckungen gemacht. Kaum vier Monate später, im April 2000, liest das Team erfolgreich den zweimilliardsten Buchstaben. 1990 waren wir skeptisch, ob das zu schaffen wäre. Doch wir wurden immer besser, die Technologie wurde immer besser. Und irgendwann siegte die Gewissheit, wir können es schaffen.

Derweil fährt Celera mit seinem eigenen Sequenzierungsplan fort. Das Unternehmen hält sich mit seinen eigenen Daten allerdings sehr bedeckt. In Pressemitteilungen erweckte Celera den Anschein, dass das Unternehmen dem staatlich finanzierten Humangenom-Projekt meilenweit voraus war. Die Celera-Daten waren überdies für die Öffentlichkeit nicht zugänglich. Während jeder unsere Ergebnisse in den öffentlichen Datenbanken einsehen konnte.

Die Spannung steigt. Die Stimmung ist gereizt. Es gab sehr viel negative Presse. Die mediale Darstellung des Ganzen ließ die Wissenschaft in keinem guten Licht erscheinen. Schließlich wird US-Präsident Bill Clinton auf die Rivalität aufmerksam.

Im März 2000 wies er seinen wissenschaftlichen Berater an, den Streit zu schlichten. Das Ergebnis dieser Intervention ist eine historische Vereinbarung. Am 26. Juni 2000 bringen Präsident Bill Clinton und der britische Premierminister Tony Blair Die beiden verfeindeten Seiten an einen Tisch, um der Welt offiziell zu verkünden, dass es gelungen ist, das menschliche Genom zu entschlüsseln.

Die Bekanntgabe des ersten Entwurfs der Genomsequenz war ein Kompromiss. Die Sequenz umfasste zwar 99% des menschlichen Genoms, doch die Qualität entsprach nicht dem von uns angestrebten Standard. Wir waren im East Room des Weißen Hauses, zusammen mit Bill Clinton. Clinton sprach von der Landkarte der Menschheit und betonte, wie wunderbar diese Entdeckung sei.

Es war ein bisschen kitschig, aber auch ziemlich toll. Was die Mitglieder des Humangenom-Teams am meisten interessiert, ist, wie viel vom menschlichen Code ihr Biotech-Rivale tatsächlich geknackt hat. Wir hatten immer noch keine Ahnung, was Celera produziert hatte.

Nach monatelangen Spekulationen kommt nun die Wahrheit ans Licht. Teil der Vereinbarung ist, dass beide Seiten ihre Ergebnisse gleichzeitig veröffentlichen werden. Bob Waterston und der Rest des Humangenom-Teams werden endlich sehen, wie viel vom Code des menschlichen Genoms Celera entschlüsselt hat.

Ich freute mich. Wirklich. Wir hatten ungefähr die gleiche Qualitätssequenz.

Es war wirklich ein Unentschieden. Das war eine gute Nachricht. Tatsächlich bedeutet das den Sieg für das Humangenom-Projekt. Denn die Teams liegen Kopf an Kopf und die Pharmaunternehmen sind nicht bereit für die Säge. Frequenzdaten von Celera zu zahlen, wenn sie diese vom Humangenom-Projekt kostenlos erhalten können.

Es war der Sargnagel für Celeras Ambitionen, viel Geld zu verdienen. In den folgenden Monaten gibt Celera seine Pläne für eine private Datenbank des Humankodes auf. Es obliegt nun dem öffentlich finanzierten Team, die letzten Lücken zu schließen und den Code zu vervollständigen.

Im April 2003, 13 Jahre nach Beginn des Projekts, nach unermüdlicher Zeit, Mit der tödlichen Arbeit an der Entschlüsselung veröffentlicht das Humangenom-Team endlich den Code des Lebens. Doch es soll noch bis ins Jahr 2022 dauern, bis der letzte der drei Milliarden Buchstaben vollständig sequenziert ist. Es war eine Menge Arbeit, lange Tage, die mich in einer Weise herausforderten, die ich zu Beginn meiner Laufbahn sicher nicht erwartet hatte. Es war ungemein spannend. Ich musste Dinge tun, von denen ich nie geträumt hätte, dass ich sie tun müsste.

Trotz aller Herausforderungen, trotz der Schwierigkeiten, waren wir zuversichtlich, dass wir es schaffen würden. Und das haben wir. Der gesamte Code des Lebens ist heute im Internet für jeden kostenlos zugänglich. Es steht allen Menschen auf der Welt zur Verfügung. Ohne jede Einschränkung.

Mich begeistert die Idee, dass meine Mutter heute die menschliche Genomsequenz online nachschlagen könnte. Als ich diesen Gedanken hatte, wurde mir klar, wie sehr dies die Biologie verändern würde. Dieses Projekt hat alles verändert. Ich bin sehr stolz darauf, dass ich ein Teil davon war. Die Entschlüsselung des Codes des menschlichen Genoms revolutionierte die Wissenschaft.

Sie verfügt nun über eine neue und entscheidende Waffe im Kampf gegen Krebs und andere Krankheiten. Es war enorm befriedigend zu sehen, wie die Genomsequenz die Biologie in neue Richtungen lenkte. Mit einer Geschwindigkeit und Präzision, die ich vor 20 Jahren nie erwartet hätte.

Heute können wir Sequenzen von Krebszellen mit den Sequenzen normaler Zellen vergleichen und ganz genau feststellen, an welchen Stellen es Probleme gibt. Das menschliche Genom macht es so viel einfacher, Täter zu entlarven oder, was vielleicht noch wichtiger ist, Unschuldige zu entlasten, die vor der Einführung von DNA-Beweisen zu Unrecht in Haft blieben. Die Entschlüsselung des menschlichen Codes erhält auch unsere Vergangenheit.

Wir können die DNA der Neandertaler extrahieren. Das hilft uns besser zu verstehen, an welcher Stelle in der erweiterten menschlichen Familie wir unseren Platz haben. Die Entschlüsselung dieses Codes sichert für uns die Zukunft der Menschheit. Schauen Sie sich Covid-19 an. Ohne Sequenzierung wären wir völlig aufgeschmissen gewesen.

Wir würden jetzt noch im Dunkeln tappen. Es gibt jetzt schon viele Vorteile und es werden noch viele weitere folgen. Wir sehen schon jetzt die positiven Effekte für das Leben der Menschen und das ist großartig. Tausende von Wissenschaftlern arbeiteten 13 Jahre lang intensiv daran, das menschliche Genom zu entschlüsseln. Heute ist das Binnen weniger Stunden möglich.

Dank Mendels Erbsen, Watsons und Cricks Forschung, Sangers Sequenzierung und dem außergewöhnlichen Einfallsreichtum und der Beharrlichkeit des Humangenom-Projekts, sehen wir heute das ganze Bild und lesen den Code des Lebens. Das menschliche Genom ist spektakulär, es ist ein faszinierender Code.

Transcript for:Die Bedeutung und Entschlüsselung des Genoms

Transcript for:
Die Bedeutung und Entschlüsselung des Genoms